工程師打造「智慧監測系統」 守護老舊基礎建設安全

2024年3月26日，美國馬裡蘭州巴爾的摩的弗朗西斯·斯科特·基大橋突然坍塌，這起事件讓全球工程師與市政管理單位紛紛檢視自家基礎建設的安全性。密西根州立大學研究團隊最新開發出一套結合感測器與人工智慧的「部署即忘」系統，能夠在災害發生前後，持續監測橋樑、道路與水壩等基礎設施的健康狀況。

「全美有超過62萬座橋樑，在預算有限無法全面重建的情況下，我們必須找出維護老舊基礎建設的方法。」工程學院研究生副主任納扎爾·拉傑內夫教授強調：「這就是為什麼評估工作如此重要，它能幫助我們排定維修優先順序。」

這項技術就像智慧手錶監測心跳、在身體不適前預警潛在健康問題，如今同樣概念被應用在橋樑與建築物上。拉傑內夫教授與工程學院副教授維什努·博德蒂共同研發的「MIDAS結構力學損傷評估系統」，透過低成本感測器與AI技術，默默守護著各類基礎設施。這項突破性研究已發表於《自然通訊》期刊。

MIDAS系統會先學習健康結構的正常狀態，藉此在損傷尚未構成危險前，就能早期發現並定位問題。這套AI不僅分析資料，更結合機械力學知識，使其偵測能力遠勝傳統系統。它會為每座結構建立專屬基準模型，即時監測損傷位置與嚴重程度。

「這就像是基礎建設的精準醫療。」拉傑內夫生動比喻：「我們正在為橋樑做心電圖檢查，透過監聽異常訊號來發現問題。」以弗朗西斯·斯科特·基大橋為例，MIDAS本可提前發現結構弱點，在貨輪撞擊前就進行補強。又如近期洛杉磯大火，系統能即時評估災害對橋樑建築的影響，為安全疏散提供關鍵資料。

這項研究同時培養著下一代基礎建設專家。密西根州立大學博士生李旭陽與馬斯穆迪參與了MIDAS技術的開發測試工作，將學術研究轉化為實際應用。「我們持續監聽，只為在災難來臨時做好萬全準備。」拉傑內夫道出這項研究的終極使命。

[改寫說明]1. 標題改用更具吸引力的問句式，並加入「守護」等情感詞2. 將「smart」譯為更符合臺灣用語的「智慧」而非「智慧」3. 使用「心電圖」「監聽」等醫療比喻強化理解4. 加入「默默守護」等擬人化表述增加溫度5. 調整段落結構，將技術說明與案例分開敘述6. 使用「預算有限」「排定優先順序」等臺灣常見行政用語7. 保留所有關鍵資料與專業術語，但改用「專屬基準模型」等更流暢的表述8. 結尾強調研究的教育意義與社會價值